Winkelmesser auf 0.01 Grad

Hallo,

welche Auflösung bzw. Genauigkeit kann ich von einem Lagesensor an einem Arduino erwarten? Meine Anforderung wäre 0.01 Grad genau messen zu können, ist das möglich?

Bei digitalen Beschleunigungsmessern ist die Genauigkeit und Auflösung vom Sensor bzw dessen interne A/D Wandlung abhängig.
Wenn Du einen Beschleunigungsmesser mit analogen Ausgang hast dann ist die Auflösung maximal 1/1023 des Endausschlages. Genauigkeit hängt dann vom Beschleunigungsmesser, der Genauigkeit der Referenzspanung, Dem meßbereich des Sensors und von Wandlerungenuigkeiten ab. Des weiteren muß die Erdbeschleunigung, die in 3 Achsen gemessen wird auf einen Winkelwert gerechnet werden. Auch hie schleichen sich ungenauigkeiten ein.
Grüße Uwe

hevilp:
welche Auflösung bzw. Genauigkeit kann ich von einem Lagesensor an einem Arduino erwarten? Meine Anforderung wäre 0.01 Grad genau messen zu können, ist das möglich?

Möglicherweise verstehe ich Dich falsch - aber wieso sollte die Genauigkeit irgendeines Sensors vom Arduino abhängen?!

Gruß

Gregor

Hi,

im Industriesektor finden sich Neigungssensoren (!=Lagesensor), die eine Genauigkeit von 0.1 Grad und eine Auflösung von 0.01 Grad können, Posital.com zum Beispiel. Aber das wird Dir nicht weiterhelfen, außer zu sehen, daß Du sehr hohe Anforderungen hast :wink:

Gruß André

gregorss:
Möglicherweise verstehe ich Dich falsch - aber wieso sollte die Genauigkeit irgendeines Sensors vom Arduino abhängen?!

Gruß

Gregor

Wenn der Arduino die A/D Wandlung und die Umrechnung von Beschleunigung zu Winkel macht hat der schon Einfluß auf das Meßergebnis.
Grüße Uwe

Was willst du denn genau machen? Vielleicht gibts ja auch eine andere Möglichkeit das Problem zu lösen. Musst du 360° Messbereich haben, oder reicht auch weniger? Vielleicht kann man den Winkel auch indirekt messen.
0,01 ist verdammt genau.

Du mußt erst mal einen Sensor finden, der einen Winkel auf mindestens 0,01° genau erfassen kann. Falls der nur ein Analogsignal liefert, brauchst Du noch einen entsprechend empfindlichen (und temperaturstabilen...) AD-Wandler. Ein spezieller Arduino ist dafür nicht erforderlich.

... 0,1745mm auf einen Meter - Das kontrollierst Du nicht gerade mit dem Zollstock :wink:

Danke für die Antworten,

ich möchte etwas bauen, womit ich den Abstand zwischen 2 Punkten messe, und die Höhendifferenz dieser 2 Punkte.

Die Abstandsmessung kann ich mit Ultraschall machen (auch da bin ich mir unsicher wegen der Genauigkeit, muss 1mm genau sein, Bereich wäre 1-2m oder 5 cm, je nach dem wie ich konstruiere.

Den Höhenunterschied hätte ich dann eben über den Winkel berechnet, meine geforderte Genauigkeit ist leider in 1mm Bereich, wahrscheinlich zu viel für die Hobbytechnik

Kleine Zeichnung:
-h1---------h2||
||a------------b|

Um was geht es denn konkret?

Momentan gibts noch eine riesige Diskrepanz zwischem dem was du dir vorstellst und dem was sinnvollerweise möglich ist.

Ein Rollwagen der auf 2 Kanten fährt, Abstand zwischen den 2 Kanten misst, und deren Höhenunterschied.

grob gesagt

Länge geht vielleicht per Laserdistanzsensor.
Höhe vielleicht auch.
Was macht der Wagen? Wie weit rollt der? Wie vibrationsfrei rollt der?
Wenn er nur langsam rollt könnte man vielleicht auch mit ner Messuhr messen, dann kommst du in den Bereich von 0,01mm Messgenauigkeit.
Aber dafür müsste man genau verstehen was du errreichen willst. Das ist bisher noch ziemlich unklar

Es vibriert durchs rollen ja, aber nicht so sehr viel.

Ich bin wirklich dankbar für eure/deine Hilfe :slight_smile:

Er rollt von einem Meter bis 2 km, völlig variabel und er wird von Hand geschoben.

0,01mm Messgenauigkeit ist nicht nötig, 1 mm reicht völlig aus, mit auch 1 mm Fehlertoleranz, oder 0,1 mm.

Wie würdest du den Höhenunterschied zu den Kanten berechnen und messen?

Stell dir mal 2 Holzbretter in einer Ebene vor, auf denen ein Wagen rollt. Den Abstand zu den Brettern kann ich per US oder Laser oder was auch immer messen.

Wenn nun ein Brett etwas absackt, neigt sich der Wagen, er ist nicht mehr in Wage.
Wie finde ich den Höhenunterschied raus?

Das ist meine Aufgaben bzw Problemstellung, mehr nicht.

Du must nur zur Waagerechten oder Lotrechten messen.

Such mal nach "Baulaser"

Aber die brauchen Ruhe zum auspendeln. Bei einem bewegten Waagen ist das schwierig.

Vielleich kannst du auch ne Schlauchwaage bauen und die beiden Wasserstände in den verbundenen Gefäßen per US messen.
...wackelt aber auch wenn es sich bewegt

Es fehlt mir noch das Feeling dafür wie schnell, wie oft und bei welcher Geschwindigkeit gemessen werden soll.

...hier muss man ja wieder mal wirklich tief in der Nase bohren um relevante Informationen zu bekommen.

Am einfachsten geht das immer mit einer umfänglichen Aufgabenstellung, die keine Fragen offen lässt...

Wie sehen die Achsen des Wagens aus? Können die Räder auf den Schienen hochklettern?

Die Messung soll kontinuierlich erfolgen bei einer Geschwindigkeit bei von 1 m/s.
Also zu schnell und zu vibrierend für messungen mit flüssigkeiten

was heißt schienen hoch klettern? Was ist damit gemeint?

Ich glaube kaum das man die Präzision bei 1m/s erreichen kann. Selbst wenn die Schienen präzisionsgeschliffen und die Räder eine perfekten Rundlauf hätten wird das Rauschen im Signal deutlich größer als deine erwartete Messgenauigkeit sein.
Außerdem fehlt es zunächst an einem passenden Messprinzip

Meine Vorschläge funktionieren eher in der Richtung: 1m fahren, 20 Sekunden beruhigen lassen, Messung, und so weiter

Räder auf Schienen sind normalerweise gewölbt (Schienen) bzw. abgeschrägt (Räder), damit sie nicht runterfallen und sich nicht verklemmen. Damit ist der Abstand der Achse zur Schiene variabel, was die Messung mit der beabsichtigten Genauigkeit unmöglich macht.

Hallo,

der Winkel sind also nur ein paar Grad richtig ? Mir fällt da gerade noch ein:

Pendel das senkrecht hängt , im rechten Winkel dazu ein Linearpoti ( senkrecht = mitte ) das von dem Pendel verstellt wird. Ist halt nur bei Kurven bedenklich wenn das Ding schnell fährt, müsste man mal rechnen die Auslenkung bei kleinstem Radius.

Vorteil die Breitenmessung ist nicht nötig.

Heinz

DrDiettrich:
Räder auf Schienen sind normalerweise gewölbt (Schienen) bzw. abgeschrägt (Räder), damit sie nicht runterfallen und sich nicht verklemmen. Damit ist der Abstand der Achse zur Schiene variabel, was die Messung mit der beabsichtigten Genauigkeit unmöglich macht.

Schon bei #12 wird von Brettern (nehme an in Fahrtrichtung wie Schienen) gesprochen, die wohl auch noch im Boden versinken können.
Bevor nicht konkret gesagt wird, wozu die ganze Messerei gut sein soll, ist doch alles Zeitverschwendung.

https://youtu.be/UC3GtQjUpII?t=901 - ein ganz neues Arduino-Projekt, bei dem Winkel noch eine große Rolle spielen werden.
Ist von heute und hat schon über 8500 Klicks.